CC BY
14УДК 666.973.6
А.Ю. СМИРНОВ1, генеральный директор, А.М. РУБЛЁВ1, директор по производству, А.А. БАРАНОВ1, инженер-технолог, главный технолог (baranov.gazobeton@list.ru); М.В. АКУЛОВА2, д-р техн. наук
1 ООО «Егорьевский Завод Строительных Материалов» (140301, Московская обл., г. Егорьевск, ул. Меланжистов, 3Б)
2 Ивановский государственный политехнический университет (153037, г. Иваново, ул. 8 Марта, 20)
Повышение эффективности работы производства АГБ по ударной технологии на Егорьевском Заводе Строительных Материалов
Раскрыт производственный опыт Егорьевского Завода Строительных Материалов по изготовлению автоклавного газобетона на технологической линии Vario-Block 1440 фирмы Masa-Henke, Германия. Показано, что работа по ударной технологии позволяет решить множество производственных задач, направленных на увеличение объемов выпуска готовой продукции и снижение ее себестоимости. Представлена информация по проведенной модернизации оборудования. Дана оценка профессиональной работы персонала предприятия. Достигнуто увеличение производительности технологической линии на 7,8% от проектной мощности до 1552,5 м3/сут газобетонных изделий. При этом полная себестоимость продукции снизилась на 13%, несмотря на рост цены материалов, электроэнергии, газа и транспортных издержек.
Ключевые слова: автоклавный газобетон, ударная технология, опыт производства, повышение производительности, снижение себестоимости.
Для цитирования: Смирнов А.Ю., Рублёв А.М., Баранов А.А., Акулова М.В. Повышение эффективности работы производства АГБ по ударной технологии на Егорьевском Заводе Строительных Материалов // Строительные материалы. 2018. № 5. С. 16-19.
A.Yu. SMIRNOV1, General Director, A.M. RUBLEV1, Director for Production,
A.A. BARANOV1, Engineer-Technologist, Chief Technologist (baranov.gazobeton@list.ru); M.V. AKULOVA2, Doctor of Sciences (Engineering)
1 OOO "Yegoryevsky Plant of Building Materials (3B, Melanzhistov Street, Yegoryevsk, 140301, Moscow Oblast, Russian Federation)
2 Ivanovo State Polytechnic University (20, 8 Marta Street, Ivanovo, 153037, Russian Federation)
Increase of Efficiency of Operation of Autoclaved Gas Concrete Production by the Shock Technology at Egorievsky Building Materials Factory
The production experience of Yegoryevsky Plant of Building Materials in the production of autoclaved gas concrete at the technological line Vano-Block 1440 of German Firm Masa-Henke is described. It is shown that the impact technology makes it possible to solve many production goals directed at increasing volumes of finished production output and reducing its self-cost. Information on the conducted modernization of the equipment is presented. The estimation of the professional work of the enterprise staff is made. The increase in the productivity of the technological line by 7.8% of the design capacity, up to1552.5 m3/day of gas concrete products, has been achieved. At that, the total self-cost of production is reduced by 7.8% despite the growth of price of materials, electric energy, gas and transport expenses.
Keywords: autoclaved gas concrete, impact technology, production experience, productivity increase, cost saving.
For citation: Smirnov A.Yu., Rublev A.M., Baranov A.A., Akulova M.V. Increase of efficiency of operation of autoclaved gas concrete production by the shock technology at Egorievsky building materials factory. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 2018. No. 5, pp. 16-19. (In Russian).
Решение о строительстве предприятия по производству газобетонных блоков в г. Егорьевске (Московская обл.) было принято советом учредителей в 2007 г. После анализа предложений поставщиков технологического оборудования выбор пал на немецкую компанию MASA GmbH (ранее Masa-Henke) — одного из мировых лидеров в разработке технологии и изготовлении оборудования для производства автоклавного ячеистого бетона. Как показал дальнейший опыт эксплуатации на Егорьевском Заводе Строительных Материалов (ЕЗСМ), данное решение было правильным. К сожалению, из-за кризиса 2008—2009 гг. проект был временно заморожен. Активное строительство и монтаж начались в апреле 2011 г. Первые газобетонные блоки в итоге выпущены 5 июля 2012 г.
На предприятии ЕЗСМ установлена технологическая линия Vario-Block. Ее заявленная проектная производительность составляет 1440 м3 ячеистого бетона в сутки, а особенностью производства является работа по ударной технологии [1].
На начальном этапе среднесуточная выработка составляла порядка 1100 м3. При этом завод вышел на круглосуточный режим производства в четыре смены, а штат сотрудников составлял 260 человек. В сутки зали-
валось по 190—200 массивов объемом 5,625 м3 готовой продукции, а месячный выпуск достигал 30 тыс. м3. Если рассматривать показатели, приближенные к технологии, то производственный цикл занимал 7—8 мин, а скорость созревания массивов доходила до 150 мин. Эти показатели существенно повышали себестоимость продукции, снижая конкурентоспособность предприятия.
Следует отметить, что объем производства в 75% от проектной мощности линии был вызван не слабыми возможностями самого оборудования, а организационно-техническими и технологическими аспектами работы предприятия. На заводе изначально была поставлена высокая планка, которую с наскока преодолеть не получилось. Специалистами отделов и служб были выделены критерии, которые не позволяли пройти психологический рубеж в 1100 м3. Основным стала, конечно, работа с операторами и машинистами оборудования, ведь каким бы хорошим ни было оборудование с высокой степенью автоматизации, управляет им все же человек. Выяснилось, что в процессе производства чаще возникали не аварийные ситуации, а так называемые рабочие моменты. Порой нужно было выполнить буквально пару операций на пульте управления, и автоматический режим продолжался. На практике же терялись драго-
16
май 2018
jVJ ®
Водотвердое отношение Рис. 1. График изменения времени созревания от снижения В/Т
ценные минуты, а такт производства сбивался. Проведя ряд курсов обучения и стажировок, завод смог оперативно повысить квалификацию всех работников до должного уровня. В результате желаемый объем выпуска готовой продукции (1440 м3 в сутки) был достигнут.
В период 2013—2014 гг. предприятие ЕЗСМ благополучно отработало с заявленной проектной производительностью. Причем объем выпуска все равно не позволял обеспечить спрос на газобетон. Поэтому, учитывая заложенный потенциал как в самой линии Varю-Bkюk 1440, так и в возможностях завода, руководством была поставлена новая цель — выпуск 43—44 тыс. м3/мес газобетона. С этого момента началась активная работа по повышению производительности линии выше проектной и снижению себестоимости продукции. Причем именно ударная технология и ее особенности, как выяснилось в ходе реализации поставленных задач, стали залогом успеха.
Был составлен план организационно-технических мероприятий, включающий около 80 пунктов. Укруп-ненно его можно разделить на несколько блоков:
— улучшение технологического процесса;
— увеличение коэффициента использования оборудования (КИО);
— увеличение коэффициента выхода годной продукции (КВГ);
— модернизация оборудования;
— организационные мероприятия, направленные на повышение профессиональных навыков персонала завода.
При выпуске 1440 м3 продукции первым явным препятствием, которое не позволяло увеличить объем, было время созревания. Между заливкой всех форм и резкой первого массива образовывался небольшой технологический промежуток, который использовался для обслуживания линии. Вскоре выяснилось, что обоснованной необходимости в этом нет. Для содержания оборудования в технически исправном и чистом состоянии достаточно было одной паузы в смену, приуроченной к переходу на выпуск газобетона с другой плотностью, или к смене размеров блоков на участке резки, или достаточно долгой чистке миксера участка смесительной башни. Сократить время созревания было решено за счет снижения водотвердого отношения газобетонной смеси (В/Т) [2]. К тому моменту возникло понимание, что для ударной технологии время созревания достаточно высокое. Да и работа самих столов оставалась под вопросом. Частота и высота совершаемых ударных воздействий были невелики. В редких случаях, когда массив по техническим причинам отправлялся в камеру созревания, минуя ударный стол, не наблюдалось существенных отличий от массивов, прошедших ударные воздействия.
Большую помощь в понимании процессов производства ячеистого бетона по ударной технологии и оптими-
Рис. 2. Образование дефектной структуры из-за разницы температуры запарочного днища и газобетонной смеси
зации составов оказали Н.П. Сажнев [3] и М.В. Каф-таева [4]. Снизив В/Т и изменив настройки работы ударных столов, удалось сократить время созревания (рис. 1).
Дальнейшие этапы повышения эффективности производительности можно охарактеризовать как циклические. Попутно всплывали новые задачи, решая которые специалисты предприятия вновь возвращались в начало технологической цепочки, как бы на следующий виток доработок. При значительном ускорении созревания за счет еще большего снижения В/Т, выяснилось, что время выполнения технологических операций оказалось недостаточно коротким. Но специфика оборудования фирмы MASA позволила успешно решить и эти задачи. Без подключения дополнительного компьютера и работ по перепрограммированию с пульта управления производился подбор оптимальных позиций и временных интервалов. А фактическое наличие на каждом двигателе частотного преобразователя дало возможность менять скорости передвижения и выполнения операций на всех этапах производства.
Использование ударной технологии с вязкими смесями позволило выделить и другие особенности производства. Изначально рабочая температура при заливке составляла 38—39оС, однако благодаря снижению доли свободной (холодной) воды рабочая температура стала 41—42оС. При этом отрицательных факторов в технологии выявлено не было. Возник только вопрос появления крупных пор, который рассматривался с точки зрения покупательской привлекательности внешнего вида продукции. Испытательной лаборатории ЕЗСМ при сравнительной оценке физических свойств газобетона с наличием крупных пор и без них удалось зафиксировать рост прочности при сжатии (как отпускной, так и фактической). Остальные характеристики не претерпели существенных изменений. Повышение начальной температуры позволило снизить расход газообразователя на 3—4%, а также улучшить структуру вспученной газобе-тоннной массы в местах примыкания к стенкам заливочной формы. Особенно это было заметно со стороны запарочного днища, которое на линии Vario-Block является рабочим бортом. Увеличение производительности и ускорение оборота бортоснастки, способствовало сохранению достаточно высокой температуры стенки заливочной формы. Это приводило к ускорению процесса роста по периметру залитой ячеистой смеси. Структура материала на расстоянии 20—50 мм от борта имела крупную, рыхлую ячейку [5] (рис. 2). Выравнивание температур и повышение вязкости массы при сливе существенно снизило образование данного дефекта.
Работа на пониженном В/Т способствовала пересмотру и этапа автоклавной обработки. Благодаря сниже-
Рис. 3. Вид сводной диаграммы графиков ППР в системе 1С
нию влажности массива-сырца до 27—30% и повышению его температуры удалось сократить графики авто-клавирования [6]. Изменению подвергся как этап подъема давления, так и экзотермической выдержки. В результате работа автоклавного отделения приобрела равномерный характер. Удалось обеспечить необходимую оборачиваемость для повышения эффективности производительности завода. Вдобавок увеличилась длительность цикла перепуска пара и сократился объем образуемого конденсата. При этом паросиловое хозяйство зафиксировало экономию газа в среднем 5% в месяц.
Дальнейшее наращивание объемов производства было прервано, так как при длительном выпуске газобетона повышенной плотности образовалась острая нехватка в песчаном шламе. К тому моменту мельница Сет1ес работала на максимальной паспортной производительности, а нагрузка на основной двигатель достигала 85—95% от допустимой. В решении данного вопроса основную роль опять сыграла ударная технология. Были пересмотрены нормы удельной поверхности молотого кремнеземистого компонента. Снизив загрузку мелющими телами и увеличив производительность до 30 т/ч, помольно-сырьевой участок смог обеспечить основное производство необходимым количеством песчаного шлама. При этом нагрузка на двигатель шаровой мельницы осталась на прежнем уровне. Благодаря снижению удельной поверхности с 240 до 210 м2/кг при заливке Б600 было ожидаемо отмечено увеличение рас-плыва газобетонной смеси. Понизив В/Т и выполнив ряд технологических корректировок, удалось удержать прочность готовой продукции от неминуемой просадки.
В отдельные периоды работы ЕЗСМ неоднократно вставал вопрос с нехваткой основных компонентов смеси. Ввиду увеличения производительности предприятия поставщики порой не могли своевременно обеспечить в полном объеме необходимый уровень запасов. Было принято решение о подборе нескольких поставщиков. Тестовая работа на альтернативных материалах осуществлялась и для отработки возможных изменений в технологии, и для поиска путей повышения качества готовой продукции, и для увеличения производительности, и для снижения себестоимости. На начальном этапе апроба-
ции из-за низкого В/Т заливочной смеси особое внимание в паспортных данных сырьевых компонентов уделялось: возможности использования интенсификаторов помола при производстве; удельной поверхности; скорости и температуре гашения извести; нормальной густоте цементного теста; кинетике газовыделения и размеру частиц газообразователя. Специфика ударного способа дала возможность оперативно подобрать варианты сочетаний цемента, извести и алюминия. При этом отделом главного технолога было разработано для каждого интервала плотности изделий порядка 8—10 рецептур, учитывающих особенности и качественные характеристики по каждому поставщику. Именно работа по ударной технологии в конечном итоге позволила получить своего рода сырьевую безопасность и независимость.
Безусловно, увеличению производительности ЕЗСМ выше проектной и снижению себестоимости продукции способствовали и оптимизационные работы. Они проводились инженерно-техническими специалистами. С учетом фактического состояния оборудования и статистических данных отказов его работы, были установлены интервалы межремонтных циклов. На их основе разработан график текущего обслуживания в базе 1С (рис. 3). Его соблюдение позволило эффективно распределить материальные ресурсы для подготовки проведения ППР. Это, в свою очередь, максимально снизило внеплановые простои между циклами обслуживания.
Также проведен ряд самостоятельных модернизаций оборудования по повышению производительности и надежности, снижению энергозатрат. Практически полностью была пересмотрена работа участка подачи сырьевых компонентов: проложены дублирующие магистрали к расходным силосам; выполнен монтаж пнев-мокамерных насосов; изменена система подачи песка в бункер-питатель шаровой мельницы. Доработке подверглись и механизмы основного производственного цеха: произведена замена шнеков ЦПУ на более производительные; для ускорения процесса смазки форм на маслостанции врезаны дополнительные форсунки; на заливочных формах установили фальшборты; изменена система гидравлики кранов-манипуляторов за счет дополнительных насосных станций и радиаторов охлаж-
научно-технический и производственный журнал ©/ЯЙМТЗЛЬ/ШЙ
"Тв май 2018 ЩЛГЗ^ШШ
Рис. 4. Изменение производительности и себестоимости в относительных единицах
дения масла; программу управления краном участка накопителя днищ дополнили функцией «зима-лето»; на втором модуле резки смонтирован комплект колонн под расширение размерного ряда продукции; под краном-перестановщиком участка сортировки изготовлен пятый выставочный стол.
Отдельной задачей стоял вопрос модернизации линии переработки подрезного слоя [7]. К тому же совместно с ОАО НПО «Магнетон» г. Владимира налажен выпуск как быстро изнашиваемых запчастей (винт миксера, молотки дробилки, определенные типы рабочих колес шламовых насосов), так и крупных узлов (поворотный механизм сливного рукава миксера, подъемный стол упаковочной машины, толкатель автоклавного трансбордера, запарочные днища и телеги). В результате совокупность проведенных мероприятий дала возможность достичь желаемого уровня эффективной эксплуатации всей линии по производству газобетона.
Выход предприятия на повышенные объемы выпуска был бы невозможен и без качественной и профессиональной работы персонала [8]. Поэтому мы уделили особое внимание подготовке и мотивации сотрудников. Были разработаны технологические карты и производственные инструкции для каждого участка, включающие требования контроля над технологическими процессами. В даль-
Список литературы
1. Кларе М., Иванов А.К. Производство ячеисто-бе-тонных изделий по технологии фирмы «Маза-Хенке» // Строительный рынок. 2008. № 5. С. 11—14.
2. Вишневский А.А., Гринфельд Г.И. Ударная или литьевая? Сб. докладов научно-практической конференции «Современный автоклавный газобетон». СПб. 2015. С. 25-31.
3. Сажнев Н.П. и др. Производство ячеисто-бетонных изделий: теория и практика. Минск: Стринко, 2010. 464 с.
4. Кафтаева М.В. Теоретическое обоснование основных переделов технологии производства ячеистых силикатных материалов автоклавного твердения. Дисс... д-ра техн. наук. Белгород. 2013. 299 с.
5. Королев А.С., Волошин Е.А., Трофимов Б.Я. Оптимизация состава и структуры конструкционно-теплоизоляционного ячеистого бетона // Строительные материалы. 2004. № 3. С. 30-32.
6. Сажнев Н.П., Сажнев Н.Н. Энергосберегающая ударная технология производства ячеисто-бетонных изделий и конструкций // Будiвельнi матерiали виро-би та сантарна технка. 2009. № 327. С. 102-106.
7. Баранов А.А. Ресурсосберегающая технология применения многостадийного способа переработки подрезного слоя. Сб. докладов научно-практической конференции «Современный автоклавный газобетон». Екатеринбург. 2017. С. 22-26.
8. Федосов С.В., Грузинцева Н.А., Матрохин А.Ю. Моделирование условий обеспечения качества продукции предприятия по производству строительных материалов с учетом уровня профессионализма кадрового потенциала // Строительные материалы. 2015. № 12. С. 65-67.
нейшем введение ежегодной аттестации позволило выявить слабые места в обучении. При этом результаты прохождения аттестации напрямую влияли на материальное поощрение работника. Для всех должностей были установлены свои KPI, зависящие как от общего выполнения производственного плана, так и от выполнения показателей того или иного подразделения. Рост технической подготовки сотрудников и правильная система мотивации позволили выйти на достаточно высокий уровень производительности. А повышение квалификации и постоянное улучшение социального пакета дали возможность оптимизировать штат, сократив персонал на 16,4%. Уменьшив суммарный ФОТ предприятия, мы повысили заработную плату работников от 8 до 20%.
Отработка ударной технологии и основной объем выполненных организационно-технических мероприятий пришлись на 2015—2016 гг. В результате производственный цикл был сокращен до 4,5 мин. Рост газобетонной смеси на ударном столе стал занимать не более 540 с. При этом время созревания вне зависимости от плотности выпускаемой продукции составило 90—110 мин. Переходы по сырью благодаря подобранным рецептурам и оперативному отслеживанию этапа подъема-от-кипания массы после заливки теперь не вызывают сбоя такта работы линии. Коэффициент выхода годной продукции в указанный период стабильно зафиксировался на 98,7—99,1%. Самое главное — были достигнуты поставленные задачи. Удалось увеличить производительность линии на 7,8% от проектной мощности до 1552,5 м3/сут. Полная себестоимость продукции снизилась на 13%, несмотря на рост цены материалов, электроэнергии, газа и транспортных издержек (рис. 4).
За пять лет успешной работы Егорьевский Завод Строительных Материалов раскрыл потенциал ударной технологии линии Vario-Block 1440 компании MASA.
References
1. Klare M., Ivanov A.K. Production of cellular concrete products using the technology of the company «Maza-Henke». Stroitel'ny rynok. 2008. No. 5, pp. 11-14.
2. Vishnevsky A.A., Grinfeld G.I. Shock or injection? Paper reports of the scientific-practical conference «Modern autoclaved aerated concrete». Saint-Petersburg. 2015, pp. 25-31. (In Russian).
3. Sazhnev N.N. etc. Proizvodstvo yacheistobetonnykh iz-deliy: teoriya i praktika [Production of cellular concrete products: theory and practice]. Minsk: Strinko. 2010. 464 p.
4. Kaftaeva M.V. Theoretical substantiation of the main redistribution of the technology of production of cellular silicate materials of autoclave hardening. Doctor Diss. (Engeeniring). Belgorod. 2013. 299 p. (In Russian).
5. Korolev A.S., Voloshin E.A., Trofimov B.Ya. Optimization of composition and structure structural-heat-insulating cellular concrete. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 2004. No. 3, pp. 30-32. (In Russian).
6. Sazhnev N.P., Sazhnev N.N. Energy-saving shock technology for the production of cellular concrete products and structures. Budivel'ni materiali virobi ta sanitarna tekhnika. 2009. No. 327, pp. 102-106.
7. Baranov A.A. Resursosberegajushchaja technology of application of a multistage method of processing of undercutting layer. Paper reports of the scientific-practical conference «Modern autoclaved aerated concrete». Ekaterinburg. 2017, pp. 22-26. (In Russian).
8. Fedosov S.V., Gruzintseva N.A., Matrokhin A.Yu. Modeling of conditions for ensuring the quality of products of the enterprise for the production of building materials, taking into account the level of professionalism of the personnel potential. Stroitel'nye Materialy [Constrution Materials]. 2015. No. 12, pp. 65-67. (In Russian).
